recubrimiento de nitruro de boro sobre base metálica para conseguir una calidad elevada y estable en la fundición.
El titanio y las aleaciones de titanio se han utilizado ampliamente en sectores importantes como el aeroespacial, el energético y el transporte marítimo debido a su baja densidad, su elevada resistencia específica, su amplio rango de temperaturas de funcionamiento y su resistencia a la corrosión. Sin embargo, el elevado coste de producción y la dificultad para procesar las piezas de aleaciones de titanio limitan la amplia aplicación de los productos de aleaciones de titanio en la economía nacional.
La fundición a la cera perdida de aleaciones de titanio es uno de los métodos más importantes para reducir el coste de fabricación de las piezas de aleación de titanio. El uso de la tecnología de fundición a la cera perdida para fabricar piezas de fundición de precisión de aleación de titanio sin margen de holgura y con un menor mecanizado constituye una vía técnica eficaz que permite explorar y reducir el coste de producción de las piezas de aleación de titanio. Sin embargo, debido a la elevada reactividad del titanio a altas temperaturas, este reacciona muy rápidamente con el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno y el carbono en estado líquido, y puede reaccionar con casi todos los materiales refractarios. Los materiales refractarios de uso común, como el corindón, el cuarzo, la magnesia o la arena de cobalto, entre otros, reaccionan violentamente con el titanio fundido y no pueden utilizarse como materiales de modelado de la capa superficial para las cáscaras de fundición a la cera perdida de aleaciones de titanio. El óxido de itrio, el óxido de circonio o el polvo de tungsteno, que presentan una elevada estabilidad química, son materiales de modelado de uso habitual en la fundición a la cera perdida de aleaciones de titanio. Aunque la capa de reacción superficial de las piezas fundidas producidas utilizando estos materiales como capas superficiales es reducida, estos materiales también presentan problemas como su elevado precio y la complejidad de su proceso de producción.
La estructura del recubrimiento de bn, de calidad estable, es similar a la del grafito, y su aspecto es blanco, por lo que se conoce comúnmente como «grafito blanco». Sus propiedades químicas son muy estables. No presenta humectabilidad con la mayoría de los metales y no reacciona con ellos. Zhao Fengminghui et al. han descubierto que la pirólisis puede utilizarse para fundir aleaciones de titanio, y que la pérdida por erosión del titanio fundido es reducida en este proceso. Por lo tanto, este artículo analiza el uso del recubrimiento de nitruro de boro hexagonal a base de metal como material de modelado de la capa superficial en la fundición a la cera perdida de aleaciones de titanio, con el fin de obtener materiales de modelado de alta calidad y estables para la capa superficial, centrándose principalmente en el estudio de la reacción en la interfaz entre la aleación de titanio y la carcasa del molde, así como en su mecanismo de reacción.
1. Preparación de la muestra
recubrimiento de nitruro de boro sobre base metálica El polvo de alta calidad y estable utilizado en el ensayo fue suministrado por una empresa de Pekín, y sus principales indicadores se muestran en la Tabla 1. El proceso de preparación del recubrimiento de nitruro de boro con base metálica para la fundición de una carcasa compuesta con recubrimiento de BN de alta calidad y estable es el siguiente: de acuerdo con las proporciones de la Tabla 2, se introducen en el sol de itrio el nitruro de boro tratado, el óxido de itrio y una pequeña cantidad de aditivos (tensioactivo tipo JFC, octanol), y se prepara el recubrimiento. recubrimiento de nitruro de boro sobre base metálica Para obtener una fundición de alta calidad y estable, se aplica una capa uniforme sobre la superficie del modelo de cera, se espolvorea con arena de óxido de itrio de malla 100 y se repite el proceso una vez más tras el secado completo de la capa; En cuanto a la composición del sol de sílice (véase la proporción en la tabla 2), la capa posterior se lijó con arena de mullita de malla 40 y de malla 20, repitiendo el proceso cinco veces. Una vez que la cáscara se secó por completo, se desceró utilizando un horno de microondas; la cáscara se calentó a 850 °C en un horno de calcinación durante 2 h y se enfrió dentro del propio horno.